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中國制造業產品質量提升策略研究

時間:2022年04月15日 分類:推薦論文 次數:

摘要:我國制造業產品質量參差不齊且與發達國家存在一定差距,提升制造業產品質量水平對推動我國制造業轉型升級、強化制造業競爭內核、促進制造業高質量發展具有重要意義。本文以制造業高質量發展為出發點,在分析制造業質量發展特征的基礎上,深入研究了我國制造業產

  摘要:我國制造業產品質量參差不齊且與發達國家存在一定差距,提升制造業產品質量水平對推動我國制造業轉型升級、強化制造業競爭內核、促進制造業高質量發展具有重要意義。本文以制造業高質量發展為出發點,在分析制造業質量發展特征的基礎上,深入研究了我國制造業產品質量發展的態勢以及面臨的突出問題;結合制造業產品質量提升的國際經驗,形成了制造業產品質量提升的若干發展建議。明確產品質量發展的戰略定位,加強國家質量政策連貫性;聚焦未來產業發展需求,實施制造業質量提升率先行動計劃;以數字化轉型為牽引,加快推進質量管理理論、技術和工具創新;融合發展產業質量基礎設施,筑牢制造業產品質量提升基礎;推動質量生態環境再造,增強企業提高產品質量的意愿;發揮體制機制優勢,實施制造業產品質量提高基礎工程。

  關鍵詞:制造業;質量提升;產品質量;質量管理;質量基礎設施

制造業技術

  一、前言

  制造業是立國之本、強國之基,也是國際產業競爭的核心關鍵所在。當前,全球貿易環境有所惡化,中國制造業發展面臨著國內產業加速向國際轉移、產業鏈關鍵產品斷供、核心技術“卡脖子”等諸多困難。實踐表明,在全球制造業競爭格局演變與重塑過程中,質量發揮著關鍵作用。提高實物產品質量,不僅有助于增強國內外消費者的質量認同以擴大市場占有率,還可激發新的消費需求而引領形成新的產業。

  改進行業質量管理,將增強自主創新產業化能力,加快實現自主可控、安全高效的發展目標,還可增加產業集群的粘性,延緩或阻滯產業向國外轉移,為產業轉型升級爭取時間。因此,在全球制造業競爭格局出現重大調整、我國經濟發展進入新常態但制造業大而不強的關鍵時期,制造業質量提升的要求更顯迫切。提升我國制造業產品質量水平的前提在于辨識產品質量水平提升的影響因素。

  已有研究主要從宏觀和微觀視角看待產品質量提升,具體表現在收入水平、企業生產率、生產要素稟賦等因素。從宏觀視角來看,收入水平越高的國家更為偏好高質量產品,而高質量產品的市場需求能夠倒逼高收入國家擴大相應產品生產,從而形成良性循環 [1]。在生產要素稟賦方面,技術稟賦比勞動力稟賦在產品質量提升方面更具優勢,同時生產技術中的資本密度也會影響產品單位價值 [2]。

  進口競爭因素也是影響產品質量水平的重要方面,尤其是兩國產品質量水平相當的時期,關稅減免引起的競爭加劇將促進產品質量水平提升 [3]。從微觀視角來看,企業生產效率的高低以及工人技術水平的優劣是影響企業產品質量的關鍵 [4,5]。此外,關稅減免 [6~9]、匯率變動 [10]、政府補貼 [11,12]、企業生產率 [13]、所有制形式 [14]、資本密集度 [15]、中間品進口占比 [16] 也是影響產品質量的重要因素。

  改革開放40 多年來,我國制造業產品質量持續提升,產品種類極大豐富,質量安全顯著改善,“中國制造”行銷全球。也要注意到,產品質量在滿足消費升級需求、保障經濟社會發展方面還存在不平衡、不充分的情況,繼續提升制造業產品質量水平依然是重要的研究課題。提高制造業產品質量是一項系統工程,需要統籌推進質量戰略、質量技術、質量管理、產業質量基礎設施、質量生態。

  在全球制造業質量競爭中,各國都在著力解決影響產品質量發展的動力和能力問題。從國家層面推進制造業產品質量發展,需要解決質量發展的戰略問題、技術問題、管理問題,也要完善支撐質量發展的產業質量基礎設施和質量生態。本文以制造業高質量發展為出發點,在分析制造業質量發展特征的基礎上,剖析我國制造業產品質量發展的態勢以及面臨的突出問題,結合制造業產品質量提升的國際經驗,形成制造業產品質量提升的發展建議。

  二、制造業質量發展特征

  (一)再工業化和逆全球化進程加劇全球制造業質量競爭近年來,發展中經濟體和發達經濟體的工業化和再工業化戰略以及逆全球化浪潮,正在重塑全球制造業競爭格局。新興市場國家崛起、發達國家制造業優惠政策、進出口貿易管制、創新技術應用等多種要素,推動了創新價值鏈、勞動密集型產品價值鏈、區域生產價值鏈、資源密集型產品價值鏈在不同經濟體的重新布局 [17]。隨著工業化、全球化、信息化的深入推進,制造業發展面臨著全球產能過剩、制造質量趨同、產品創新加速的新常態,也出現了產業鏈中關鍵產品、核心技術“武器化”,全球價值鏈不得不本地化、封閉化的新問題。

  應對制造業發展的新形勢,質量依然是各國制造業發展和競爭的焦點因素,也被賦予了新的內涵。制造業質量的競爭是多樣化創新產品的競爭,也是產品全壽命周期高安全性、高可靠性、可維修性以及綜合使用效率的競爭。產品、產業附加值的高低事關制造業質量發展的后勁和動力,也深刻影響著全社會的財富增長和福利分配。持續深化的再工業化政策、日趨嚴峻的逆全球化浪潮,凸顯了產業標準制定和產業鏈治理權在制造業質量發展中的關鍵作用。

  (二)科技進步和產業變革引發質量管理范式、要點、技術的重大調整在技術層面,技術進步和產業變革深刻改變了制造業的生產方式,重塑了質量管理模式。制造流程從分離走向融合,投入要素的重要性發生變化;數字化生產引領制造業發展潮流,定制化生產在生產中占比提升,服務成為產品的重要價值來源。生產方式與競爭內核的變化,驅動質量管理范式向數字化、智能化,體系化、系統化、精益化、零缺陷轉型,引起制造業質量管理重點出現根本性調整。

  在產品質量特性方面,質量管理從關注產品質量到關注產品與服務質量并重;在生產方式方面,質量管理從關注規模化生產質量到關注規模化生產與個性化定制質量并重;在生產流程方面,質量管理從關注制造質量到關注制造質量與設計質量并重;在投入要素方面,從關注傳統投入要素質量到關注傳統投入要素質量與數字投入要素質量并重。順應質量管理數字化、網絡化、智能化轉型的發展趨勢,世界各國著力創新質量管理的技術和方法,推動數字化質量管理技術、零缺陷質量管理技術、現代供應鏈質量管理技術、先進產業質量基礎設施的創新和應用 [18]。

  (三)全球競爭和產業變革需要重塑質量生態體系制造業質量發展內涵和質量管理技術的深刻變化,要求重塑制造業質量發展的生態,適應未來制造業高質量發展的需求。在質量法治方面,兼顧產品創新提速和消費者權益保護的關系,在為技術創新發展營造寬松的市場環境的同時,防止新技術、新產品的潛在安全風險對消費者和可持續發展的傷害。

  在質量政策方面,應對擴大對外開放要求,全面參與全球公認的貿易規則制定和實施;應對逆全球化風險,按照國際通行做法持續實施質量戰略,支持創新領域、安全領域質量發展,提高產業鏈治理話語權。在質量文化方面,從關注產品質量特性向關注質量文化的作用轉變,營造關心消費者權益、考慮利益相關者訴求、創造客戶價值的現代質量文化。

  三、我國制造業產品質量發展態勢研判

  (一)質量結構、質量效益與質量品牌從質量結構看,我國制造業聚集在低端領域和部分中端市場,在低端產品過剩的同時高質量、高附加值產品依賴進口。2020 年,中國質量敏感型產業占比為 26.93%,而美國為 34.30%、德國為42.40%、日本為 40.38%、瑞士為 50.93%,可見中國質量結構相比發達國家還有差距。雖然我國經濟自改革開放以來取得顯著的進步,但出口相對質量(而非絕對質量)有所下降 [19]。在我國出口的產品中,資本品和零部件的占比在上升,但相對質量處于較低水平(僅為世界平均水平的 38%~52%),從而拉低了整體質量水平。從質量效益看,我國企業普遍缺乏核心技術和質量競爭力,很難獲得產品質量溢價,因而在生產要素利用效力、勞動生產率、出口單位價值等方面都有所滯后。

  當前,我國制造業增加值率比美國、日本、德國等發達國家低 10% 以上,并且這一差距沒有明顯縮小趨勢;我國的制造業勞動生產率僅相當于美國、日本、德國、韓國 20 世紀 40 年代、70年代、50 年代、80 年代的水平 [20]。在出口單位價值方面,2019 年我國出口單位價值僅為 13.44,而美國為 26.68、德國為 53.52、日本為 34.16。

  從質量品牌看,一方面自有品牌建設面臨低端鎖定。就中國出口供應商自有品牌發展主題進行的海外買家社群調查顯示,選擇擁有自主品牌的企業占比一直在提高 [21]。中國供應商自有品牌大多建立在“價廉物美”的基礎上,高端品牌和高端產品比較欠缺,導致相應的品牌知名度和美譽度低下。另一方面,品牌升級在國際市場遇阻,如《2020 年外貿企業生存現狀調查報告》顯示,我國企業逐步從供應鏈的低端走向中高端,這一發展趨勢引起了歐洲、美國、日本等市場競爭者的關注,使得國際市場阻力越來越大。

  (二)產業鏈關鍵核心產品可靠性產業鏈關鍵核心產品“造得出、造不好”的問題突出,進而導致工業母機、高端芯片、基礎元器件、基礎材料等關鍵核心產品依賴進口,面臨斷供的潛在風險[22]。《2018 中國機器人質量年度報告》認為,國產機器人在功能安全、電氣關鍵零部件、信息安全、軟件質量、操作系統等方面存在不少產品質量問題 [23]。西部地區建設的多個大型光伏電站、大量民用光伏系統陸續發現了嚴重的產品質量問題,部分系統中超過半數的組件產品發電效率明顯衰減 [24]。

  在傳感器領域,傳感器陣列的功能穩定性、一致性不佳,多維力傳感器產品的靜態精度誤差為1%~2%、動態耦合誤差為 5%~10%,不能滿足用戶需求。電力部門采用的進口傳感器產品多年不需檢修,而國內產品每季度需檢修 1 次。高端傳感器核心制造裝備主要依靠進口,而自主研發的傳感器產品,主要性能指標較進口產品相差 1~2 個數量級,使用壽命則相差 2~3 個數量級。輕質材料鋁合金在交通車輛、國防裝備等領域大量應用,但屬于關鍵焊接材料的高端鋁合金焊絲依賴進口。國產鋁合金焊絲產品氫含量為 0.15 mL/100 g Al,而國際領先水平僅為 0.1 mL/100 g Al;國產焊絲晶粒度一般為2~3 級,而進口焊絲的晶粒度達到 10 級。

  (三)產品安全性與消費者質量認可度與國際先進水平相比,我國在產品質量安全標準和實物質量方面存在差距,導致消費者對中國制造質量缺乏信心與認同。在安全標準方面,部分領域法律法規和技術標準中有關安全、監管、環保的要求遠遠落后于市場需求。

  以牛奶標準為例,美國規定生乳體細胞數(SCC)必須小于7.5×105 個/mL,歐盟自 1992 年起規定生乳 SSC 必須小于 4×105 個 /mL;我國 2010 年開始實施的生乳國家標準未列入 SCC限值要求,2020 年公布的生乳國家標準(征求意見稿)將合格級 SCC 限量確定為 1×106 個 /mL,依然落后于歐美標準。在實物質量方面,輕工產品、電子電器、日用及紡織品等領域依然存在產品質量問題。2018 年的產品質量國家監督抽查結果顯示,12 種日用及紡織品、13 種電子電器產品、4 種輕工產品的不合格發現率均超過 5%,其中創新產品的質量不合格問題較為突出。

  在消費者評價方面,2020 年全國市場監管部門共受理投訴 693 萬件,投訴問題中質量問題有139.22 萬件(占比約為 20.09%),質量問題同比增長 202.7%(數據來源于國家市場監督管理總局網絡交易監督管理司)。對產品質量的認知成為影響中國品牌總體認知的負面因素。在國家制造業指數方面,中國制造位居第 49 名,高質量、高安全標準等維度的得分不高 [25]。《2021 年中國國家形象全球調查報告》顯示,阻礙海外受訪者購買中國產品的原因主要在于產品質量不過關。

  (四)質量管理轉型《中國制造業企業質量管理藍皮書(2018)》報告顯示 [26],在設計質量方面能夠持續導入新型研發質量管理方法的企業占比僅為 19.6%,在研發過程中使用故障樹分析(FTA)、質量功能展開(QFD)、多因素方差分析等常見研發質量技術方法的企業占比不足 50%;在精益管理方面,16% 的被調查企業能夠運用統計過程控制(SPC)等質量工具開展生產過程調整或改進,僅有 13.9% 的被調查企業建立了關鍵工序過程能力評價和管理流程。

  在數字化管理方面,實現 80% 以上數據自動采集的企業占比僅為 8.4%,大部分企業仍然處于手工采集數據到自動采集的過渡階段,距離全面實施智能化質量管理還有較大差距。中小企業質量管理數字化尤其落后,54.59% 的中小企業還未建立質量管理信息化系統,在已建立質量管理信息系統的企業中,僅有11.07% 的能夠覆蓋一半的質量業務 [27]。

  四、我國制造業產品質量發展問題剖析

  (一)宏觀層面的質量戰略執行力度不夠在認識上,重創新、輕質量,將質量改進等同于產品創新和技術創新。一些地方和企業將質量升級簡單理解為淘汰紡織服裝等傳統產業,建設光伏、新能源汽車等新興產業。按照傳統思路低水平重復建設項目,不僅無法推動產業升級,還會造成新一輪產能過剩。對傳統產業的選擇性歧視政策,也使傳統產業失去了利用先進制造技術進行轉型升級的機遇。相比之下,發達國家積極利用技術演進和跨界融合推動傳統產業轉型升級,搶占產業發展未來制高點。

  事實上,先進制造業既可以利用先進技術開發新產品,也可以利用先進技術改造傳統產品,進而實現制造業高質量發展。在執行上,體制機制優勢未能充分發揮。戰略設計缺乏整體性,導致國家質量戰略在執行層面上降級為部門戰略,部門利益和信息缺失分散了質量戰略的實施力量。在以科研機構為主導的創新體制下,科研機構與企業分離導致“產學研用”嚴重脫節,質量資源投入缺乏實用性、有效性和適應性,市場轉化效率、質量資源使用效率均不高。此外,政策實施缺乏執行和核查機制,質量戰略實施效果低于預期。

  (二)微觀層面的企業主體責任落實困難傾向于將質量等同于符合國家標準。政府部門為了強化質量管理,在質量、安全、環境等方面確定了企業應該遵守的底線標準;許多企業將符合底線標準當成質量發展目標,進而導致產品的質量標準和用戶的需求難以完全匹配。例如,某鋼鐵企業所有鋼卷在出廠性能檢測中都符合制造標準,但在用戶的沖壓過程中出現了批量開裂現象,原因是用戶改進生產工藝后導致實際要求的質量標準提高,原先的鋼卷供貨標準已不能滿足沖壓要求,成為典型的供需標準錯配、“合標不合用”質量問題 [28]。

  五、制造業產品質量提升的國際經驗

  (一)以行業為載體,整合推進制造業質量政策的細化落實

  為增強制造業產品質量競爭力,美國、德國、日本、韓國、印度等國家都實施了質量戰略并推行質量政策。根據自身資源稟賦,合理確立質量發展的定位和標桿。在質量競爭中,各國通常根據自身發展需求確定質量發展的方向和追趕目標。日本在第二次世界大戰后汲取了美國質量發展經驗,借鑒了德國制造發展思路,形成了適合資源貧乏國家的制造業質量發展模式。

  韓國自 20 世紀 90 年代以來將質量發展的目標確定為:在中高端領域縮小與日本的差距,在低端領域對中國形成質量壁壘,在汽車制造、電子信息等領域成為“專業型”制造質量強國。德國一直將發展高質量、高附加值制造業作為質量發展目標,以匹配高工資、高福利的社會發展需求。2014 年印度提出了“印度制造”計劃,明確了“零缺陷、零影響”的質量發展目標 [29]。應印度制造“零缺陷、零影響”目標,建立和推行“零缺陷、零影響”認證(ZED)計劃,提升中小型企業的質量發展水平。日本實施《飛機零部件行業生產管理和質量保證指南》《中小企業進入飛機行業——獲取國際認證(Nadcap)指南》,筑牢飛機制造業的質量基礎。

  (二)推進質量管理與技術創新、產業布局的同步規劃并一體化建設技術創新、產業政策、質量管理分屬不同部門進行管理,但各要素、各環節之間緊密相連。在產品創新和技術創新中,同步開展制造工藝和價值鏈管理。全球制造業發展具有新趨勢,如產品的生命周期更短、設計和制造的復雜性增加、更高的定制要求、注重可持續性。歐洲未來工廠研究協會重點關注產品創新與生產過程創新在產品全生命周期中的關系,確保制造系統能力遵循產品和材料路線圖,實現可持續的高科技產品制造。

  在短期內,通過面向制造的設計來建立產品和生產過程創新之間的閉環;長遠來看,論證產品部門的長期技術路線圖并使其與生產技術路線圖保持一致。美國增材制造創新研究院在發布的技術領域和技術路線圖中,將工藝、價值鏈列入 5 個影響最顯著的技術領域,與設計、材料等同步推進 [30]。在產品創新和技術創新中,推動計量、標準、合格評定等要素的一體化建設。以美國為例,高度重視產業技術基礎對先進制造業的支撐作用,在重要的產業發展規劃中同步規劃產業技術基礎,提高批產成品質量,降低端到端的價值鏈成本,縮短新產品的上市時間。

  六、對策建議

  (一)明確產品質量發展的戰略定位,加強國家質量政策的連貫性

  在國家綜合規劃、制造業專項發展規劃中,明確制造業產品質量發展的戰略定位和目標,始終堅持質量第一,保持國家質量政策的連貫性。① 在目標設定方面,到 2025 年有效解決一批質量安全和可靠性短板問題,在若干重點領域達到“專業型”制造質量強國水平;到 2035 年,制約制造業高質量發展的質量安全與可靠性短板基本解決,產業鏈附加值大幅提升,質量發展接近或達到“綜合型”制造質量強國水平。

  ② 在戰略實施方面,重點從質量卓越、質量合格兩方面入手。在汽車制造、數控機床等高附加值、高可靠性領域,持續推進數字化制造、零缺陷制造,重點解決裝備產品質量可靠性不高的問題,打造質量卓越產品體系。對于紡織服裝、食品制造等安全敏感及勞動密集型產業,以重塑質量安全認可度為核心,推進生產過程的自動化、連續化、智能化,加快產品創新,改善產品品質,降低生產成本;開展產業質量基礎設施再造,嚴格標準要求和標準實施,解決國內外消費者對中國制造產品質量缺乏認同的問題。

  (二)聚焦未來產業發展需求,實施制造業質量提升率

  先行動計劃根據經濟社會發展對穩定就業崗位、保障國防和經濟安全的實際需求,在若干重點領域實施 3 個率先行動計劃。

  ① 質量競爭型產業質量提升率先行動計劃,以汽車等質量競爭型產業為重點,把握技術變革和消費升級趨勢,著力解決一批制約質量發展的技術標準、生產工藝、質量管理、售后服務等短板問題,發展具有世界影響力的隱形冠軍企業和質量競爭型產業集群;② 裝備產業質量提升率先行動計劃,在航空航天裝備、數控機床等高附加值領域,整合先進制造、質量管理、供應鏈管理等技術,形成面向產品、工藝、設備、過程的零缺陷制造技術體系,提高裝備產品制造質量,節約制造資源,縮短制造周期;③ 出口產品質量提升率先行動計劃,以出口目的地的市場需求為牽引,以機電產品、紡織服裝產品等量大面廣的產品為載體,分別針對歐盟、東南亞、非洲等地區的產品質量要求開展質量提升行動,在質量、標準、全壽命周期經濟性等方面形成新的競爭優勢。

  (三)以數字化轉型為牽引,推進質量管理的理論、技術、工具創新順應制造業數字化、網絡化、智能化發展趨勢,推動質量管理與工業 4.0 發展的協同創新、深度融合。

  ① 加強第四次工業革命對產品質量戰略和質量管理的影響研究,如新一輪科技革命和產業變革對質量供給、質量需求產生的影響,生產方式和消費模式變化對質量管理理論、技術、工具的變革作用,產品定制化、生產數字化、價值服務化轉型對質量管理戰略、質量管理任務、質量管理方法的持續影響。

  ② 著力推進重點領域質量技術創新,面向未來制造業發展需求,圍繞數字化質量管理、零缺陷質量管理、質量可靠性工程、供應鏈質量管理等方向,開展質量技術預見研究,滾動發布質量技術演進路線圖;推進數字化質量管理涉及的測量基礎、軟件平臺、數據標準、輔助決策工具等技術創新;深化智能質量管理研究,突破質量監控、智能測量、自主決策、數字線程等關鍵技術;聚焦供應鏈質量保證能力建設,開展網絡信息技術、傳感器技術、質量大數據集成應用研究。

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  作者:張豪 1, 2,張綱 2,蔣家東 1, 2,宗習均 1, 2